中央空调基础第一节概述空气调节系统主要由以下几部分组成:冷热源部分、空气处理部分、空气输送及分配部分、冷热媒输送和自动控制部分等。在工程中由于空调场所的用途、性质、热湿负荷等方面的要求不同,空调系统有许多分类方式。一、空气调节系统分类室内空调系统的种类很多,按不同的分类方法可以分成10多种类型。各种类型的不同组合又可派生出更多的组合类型。在设计选用不同的空调系统时,应对各种空调系统进行认真的分析比较(如能耗、初投资、设备性能、运行费用、噪声等)。空气调节系统按4种分类方法进行分类可分为12种室内空调系统分类空调系统系统特征系统应用按空气处理设备的设置情况分类集中系统集中进行空气的处理、输送和分配单风管系统双风管系统变风量系统半集中系统除了有集中的中央空调器外,在各自空调房间内还分别有处理空气的“末端装置”末端再热式系统风机盘管机系统诱导器系统分散系统每个房间的空气处理分别由各自的整体式空调器承担单元式空调器系统窗式空调器系统分体式空调器系统半导体空调器系统按负担室内空调负荷所用的介质分类全空气系统全部由处理过的空气负担室内空调负荷一次回风系统一、二次回风式系统空气—水系统由处理过的空气和水共同负担室内空调负荷再热系统和诱导器系统并用;全新风系统和风机盘管机组系统并用全水系统全部由水负担室内空调负荷,一般不单独使用风机盘管机组系统冷剂系统制冷系统蒸发器直接放室内吸收余热余湿单元式空调系统窗式空调器系统分体式空调器系统按集中系统处理的空气来源分类封闭式系统全部为再循环空气,无新风再循环空气系统直流式系统全部用新风,不使用回风全新风系统混合式系统部分新风,部分回风一次回风系统一、二次回风式系统按风管中空气流速分类低速系统考虑节能与消声要求的矩形风管系统,风管截面较大民用建筑主风管风速低于10m/s工业建筑主风管风速低于15m/s高速系统考虑缩小管径的圆形风管系统,耗能多,噪声大民用建筑主风管风速高于12m/s工业建筑主风管风速高于15m/s二、空调系统的选择设计规范规定了选择空调系统的总原则:选择空调系统时,应根据建筑物的用途、规模、使用特点、室外气象条件、负荷变化情况和参数要求等因素,通过多方面的比较来确定。这样就可在满足使用要求的前提下,尽量做到一次投资省、系统运行经济和减少能耗。第二节中央空调的类型与特点中央空调系统可以按集中程度分为两大类:集中式空调系统:全空气风管系统(一般用于商场、影剧院、宾馆大堂、体育馆等)半集中式空调系统:风机盘管系统(一般用于写字楼、办公楼、宾馆客房等)一、集中式空调系统1.集中式空调系统的特点(1)空气处理设备和制冷设备集中布置在机房内,便于集中管理和调节。(2)过渡季节可充分利用室外新风,减少制冷机运行时间。(3)可以严格控制室风温度、湿度和空气的洁净度。(4)对空调系统可以采取有效的防震消声措施。(5)使用寿命长。(6)机房面积大,层高较高,风管布置复杂,占用建筑空间较多,安装工作量大,施工周期长。(7)对于房间热湿负荷变化不一致或运行时间不一致的建筑物,系统运行不经济。(8)风管系统各支路和风口的风量不易平衡,各房间由风管连接,不易防火。2.集中式空调系统的组成(1)空气处理设备空气处理设备主要包括:过滤器、预热器、喷水室、再热器、冷却塔及冷却水泵等。作用是使室内空气达到预定的温度、湿度和洁净度。(2)空气输送设备空气输送设备主要包括:送风机、回风机、风道系统,以及装在风道上的风道调节阀、防火阀、消声器,风机减振器等配件。作用是将经过处理的空气按照预定的要求输送到各个空调房间,并从空调房间内抽回或排出一定量的室内空气。(3)空气分配装置空气分配装置主要包括设在空调房间的各种送风口(例如百叶风口、散流口)和回风口。作用是合理组织室内气流,以保证工作区内有均匀的温度、湿度、气流速度和洁净度。除了以上三个主要部分外,还要有为空气处理服务的热源(例如锅炉或热交换站)和热媒管道系统,冷源(空调制冷装置)和冷媒管道系统,以及自动控制和自动检测系统等。3.集中式空调系统的类型工程上常见的集中式空调系统有以下三种形式:直流式空调系统、一次回风式空调系统及二次回风式空调系统。下图是分区设置的集中式空调系统的示意图。散流器柜式吊装空调机组集中式空调系统集中式空调系统示意图冷(热)送风二、半集中式空调系统——风机盘管空调系统风机盘管空调系统是将由风机和盘管组成的机组直接放在房间内,工作时盘管内根据需要流动热水或冷水,风机把室内空气吸进机组,经过过滤后再经盘管冷却或加热后送回室内,如此循环以达到调节室内温度和湿度的目的。房间所需要的新鲜空气通常是将室外空气经新风处理机组集中处理后由管道送入室内。由于风机盘管所用的冷媒、热媒也是集中供应,所以风机盘管空调系统是半集中式空调系统。在这种系统中,冷量或热量分别由空气和水带入空调房间,所以它属于空气-水系统。1.风机盘管空调系统的特点(1)与集中式样空调系统相比,仅需要新风空调机房,机房占地面积小,层高较低。风机盘管布置在空调房间内占据空间有限。(2)仅需新风系统,风管截面积较小,容易布置。(3)盘管既可通冷水,又可通热水,冬夏兼用,但盘管易结垢,影响传热效果。(4)运行灵活,可自行调节各房间负荷,节能效果好,但不能实现全年多工况节能运行调节。(5)易于安装,施工时间较短,使用寿命长。(6)风机盘管分散布置,风管、水管、凝水管等管线布置较复杂,水系统易漏水,维护管理较繁琐。(7)难于满足温度、湿度、清洁度的严格要求。(8)风机盘管都采用低噪声风机。2.半集中式—风机盘管空调系统的组成1)风机盘管的构成:主要由风机、电动机、盘管、空气过滤器、凝水盘和箱体组成,另有室内温度自动调节装置2)风机盘管的类型:立式明装和卧式暗装等多种3)新风供给方式:第一种室外空气靠房间的门窗等缝隙自然渗入和浴厕机械排风补给新风;第二种在房间外墙打洞引新风直接进入风机盘管机组;第三种由独立的新风系统供给新风(最常用)4)供水系统:第一种双水管系统:供水、回水各一根;第二种三水管系统:冷水管、热水管、公用回水管各一根(很少采用);第三种四水管系统:一种是在三水管基础上再加上一根回水管;另一种是把风机盘管分为冷却、加热两部分,使它们的供、回水系统完全分开水管风机盘管风冷式冷水机组半集中式空调系统——风机盘管系统组合式空调箱构造示意图风机盘管构造示意图风机盘管构造示意图KMQ(卡式四面吹风式)WM(卧式明装型)WA(卧式暗装型)三、各种空调系统的比较系统分类比较分级项目集中式系统半集中式系统分散式系统单风管定风量变风量风机盘管诱导器单元式或房间空调器初投资BCBCA节能效果与运行费用AABCB施工安装CCBBA使用寿命AABAC使用灵活性CCBBA机房面积CCBBA恒温控制ABBCB恒湿控制ACCCC消声AABCC隔振AABAC房间清洁度AACCC风管系统CCBBA维护管理ABBBC防火、防爆、房间串气CCBAA系统类型适用条件空调装置类别特点集中式系统⒈空调房间面积大或多层、多室,且冷(热)湿负荷变化情况类似;⒉新风量变化大⒊室内温度、湿度、洁净度、噪声、振动等指标要求严格;⒋全年多工况适应和节能;⒌可采用天然冷源⒍维护、操作、管理方便;⒎运行费用较低单风管定风量直流式房间内产生有害物质,不允许空气再循环使用单风管定风量一次回风式仅作夏季降温或室内相对湿度波动范围要求,且湿负荷变化较大单风管定风量一、二次回风式室内散湿量较小,且不允许选用较大送风温差变风量室温允许波动范围t≥1℃,显热负荷变化较大冷却器要求水系统简单,但室内相对湿度要求不严者喷水室⒈采用循环喷水蒸发冷却或天然冷源⒉室内相对湿度要求较严或相对湿度要求较大而又有较大发热量者⒊喷水室兼作辅助净化措施第三节中央空调的运行调节和节能一、中央空调的运行调节中央空调系统的负荷计算、设备的选择与系统设计计算都是在室外空气处于冬、夏季设计以及室内负荷为最不利条件下确定的。而全年室外空气多数是按春、夏、秋、冬周期性变化的,所以说在绝大多数时间内,室外空气是处于冬、夏设计参数之间,即使在一天内,室外空气也会有相当大的变化。在这种情况下,如果空调的运行过程中不进行相应的调节,则会使室内空气参数偏离设计要求,而且还会浪费能量。因此,空调系统必须根据室外气候条件和室内热湿负荷的变化,经济合理地进行调节。经济合理的运行调节是指:1)通过调节,使室内的温度在允许的范围内;2)在冬季和夏季,为了减少热量和冷量的消耗,应尽量利用室内循环空气。3)在过渡季节,应尽量利用室外空气的自然调节能力,做到尽量不用冷、不用热或尽量少用;4)尽量少用再热,以免发生冷量和热量相互抵消的现象;5)尽可能缩短使用冷冻机的时间。风机盘管机组运行时的调节方法可分为:1.局部运行调节法1)水量调节:通过安装风机盘管机组供水管道上得直通或三通调节阀进行调节2)风量调节:(最普遍)通过风机盘管机组上风扇电动机的档位变化来实现2.全年运行调节指新风不负担房间内的冷(热)负荷或新风只负担房间维护结构温差传热所造成的冷(热)负荷,而空调房间内的冷(热)负荷均由盘管中的冷(热)源承担的处理空气的方法二、中央空调的节能空调系统的运行节能途径很多,如室内温度设定值节能控制;新风量节能控制;动力设备启动节能控制;电力负荷控制;输送系统的变流量、变速度控制等。采用节能控制可获得很大的节能效果,但在实施节能途径的同时,也往往伴随有某些设备、仪器仪表和材料等的投入,因此在选择时,应根据目前的技术经济情况合理选用。下面主要介绍室内设定值节能和新风量节能方面的问题。1.合理选择室内设定值节能据国外文献报导,夏季室温设定值从26℃提高到28℃,冷负荷可减少21~23%;露点温度设定值从10℃提高到12℃,除湿负荷可减少17%;冬季室温从22℃降到20℃,热负荷可减少26~31%;露点温度从10℃降低到8℃,加湿负荷可减少5%。2.控制室外新风量节能对于夏季需供冷、冬季需供热的空调房间,室外新风量越大,系统能耗越大。在这种情况下,室外新风量应控制到卫生要求的最小值。3.正确利用新风量节能在可变新风系统中,除装有温度、湿度调节器外,还应装有季节工况自动识别和转换装置,并至少有三个工况,即冬季工况、过渡季节工况和夏季工况。在同时有温度和湿度要求的系统中,工况转换可由室外干球温度和回风温度控制,以最大限度地达到节能效果。4.运行管理的自动控制自动控制就是根据被调参数的实际值与给定值的偏差,用由专用的仪表和装置组成的自动控制系统调节参数的偏差值,使参数保持在允许的波动范围内。第四节中央空调的管理制度管理制度的完善与否,直接影响到管理质量和效益,没有完善的管理制度是很难做好管理工作的,更谈不上使管理工作达到专业化要求。制度是贯彻管理方针、完成管理计划、达到管理目标的重要保证。因此,中央空调系统运行管理要能真正起到应有的作用并产生效益,就必须有一套规章制度来保证。否则,即使中央空调系统再好、设备再先进也难以保证长期、稳定地发挥出应有的效能。此外,进行科学规范管理的基础也必须有一套行之有效的规章制度,否则就谈不上科学规范管理。为了进一步提高管理档次和服务水平,国内一些物业管理企业纷纷导入实施ISO9002国际质量标准,即国际通用的科学管理方法标准。通过运用这一国际先进的质量管理模式标准来规范管理动作程序,促使管理水平和服务质量有更大的改观。从效果来看,严格按此标准的要求去实施和运作的企业,都取得了很好的社会效益和经济效益。结合中央空调系统运行管理的实际,因地制宜地制定出一套合理的、专业性的规章制度,为中央空调系统的运行管理建立起正常的工作秩序。一、人员的管理制度1.各类人员的岗位职责各级各类人员的岗位职责是构成中央空调系统运行管理岗位责任制的主体,在确定各级各类人员的岗位职责时,一定要结合空调系统的规模和特点以及定员定岗情况来综合考虑,要按岗位的层次和工程类别来分解各项任务,注意避免出现职能不清、责任不明的情况。有些物业管理企业所管的中央空调系统规模较小,人员配置较少,故不设空调班组长(领班),有关工作全部由空调工程师(